题目描述
2060年是云南中医学院的百年校庆，于是学生会的同学们搞了一个连续猜谜活动：共有10个谜题，现在告诉所有人第一个谜题，每个谜题的答案就是下一个谜题的线索....成功破解最后一个谜题后，答案就是指向奖励的线索
在所有同学们的努力下，全校同学们获得了最后一个谜题，这个谜题有几十张纸，上面全是密密麻麻的数字以及'.'
第一页内容如下：
1,2,3,4,5,6
4,1,5,2,6,3
2,4,6,1,3,5
1,2,3,4,5,6
———3
1,2,3,4....32
.............
.............
———10
有细心的同学发现，这是对一组1-2n的序列进行如下移动：每次将前n个数字取出，按顺序依次插入到位于n+1,n+2...2n的数字后面，最后的数字表示多少次移动后会变回原来的序列
第二页内容如下：
1,2,3,4....64
.............
.............
———?
1,2,3,4....140
.............
.............
———?
同学们发现，越往后翻，这个序列的长度就越长，前面十几二十个数字的序列同学们还可以一步一步模拟做出来，但是到后来几千甚至上万的长度，就没有办法计算了，甚至中间一步做错，就步步都错。
这个谜题真是太过分了！但是奖励就在眼前，只要计算出所有答案，所有答案就是指引同学们获得奖励的线索，那么现在问题来了，同学们除了发现上面的n=最后那个数字/2之外，没有办法给你任何帮助，而作为一个计算机科学与技术专业的大佬，你自然就成为了同学们心目中拯救他们的英雄，所以你能不能写一个程序，当你知道n是多少的时候，可以直接得出答案呢？
输入
多组测试数据.每组数据的第一行包含一个正整数n(1<= n<=10000).
输出
每组数据输出一行整数表示最少需要经过几次移动能变回原序列，若不能，则输出"-1"
样例输入
复制样例数据
3 16
样例输出
3 10
解决思路：
通过将前几种情况，可以将一些规律大致推导出来，我们可以根据1所在的位置判断出还需要进行几步到达第一位，当1恢复原位后，会发现其他数也恢复原位，因此可以知道在经过num步后，当1到达n+1位置时，则还需要1步恢复原位，当1到达n*2时，还需要num步恢复原位，对于其他的情况，则根据它所处的位置，假如1当前的位置时x，当n<x<=2*n时，下一步到达(x-n)*2-1，若1<=x<=n时，下一步到达x*2位，并标记经过的位置，若走到已走过的位置，则证明无法实现，输出-1(ps:这题好像并不会出现这种情况)
代码：
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <map>
#include <stack>
#include <queue>
#include <vector>
#include <bitset>
#include <set>
#include <utility>
#include <sstream>
#include <iomanip>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
#define inf 0x3f3f3f3f
#define rep(i,l,r) for(int i=l;i<=r;i++)
#define lep(i,l,r) for(int i=l;i>=r;i--)
#define ms(arr) memset(arr,0,sizeof(arr))
//priority_queue<int,vector<int> ,greater<int> >q;
const int maxn = (int)1e5 + 5;
const ll mod = 1e9+7;
bool vis[22000];
int main()
{#ifndef ONLINE_JUDGEfreopen("in.txt", "r", stdin);#endif//freopen("out.txt", "w", stdout);ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0);int n;while(scanf("%d",&n)!=EOF) {fill(vis+1,vis+1+2*n,false);int t=1;int num=0;for(int k=0;;k++) {t=t+(1<<k);if(t>2*n) {t=t-(1<<k);break;}num++;vis[t]=true;}if(t==n+1) printf("%d\n",num+1);else if(t==n*2) printf("%d\n",num*2);else {int nape=t;while(1) {if(nape>n) {nape=(nape-n)*2-1;num++;if(nape==n+1) {printf("%d\n",num+1);break;}if(nape==1) {printf("%d\n",num);break;}if(nape==n*2) {printf("%d\n",num*2);break;}if(vis[nape]==true) {printf("-1\n");break;}else {vis[nape]=true;continue;}}else {nape=nape*2;num++;if(nape==n+1) {printf("%d\n",num+1);break;}if(nape==1) {printf("%d\n",num);break;}if(nape==n*2) {printf("%d\n",num*2);break;}if(vis[nape]==true) {printf("-1\n");break;}else {vis[nape]=true;continue;}}}}}return 0;
}
